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Wasser- und Luftdicht

geschrieben von Spindoctor 
Wasser- und Luftdicht
08. October 2018 05:14
Hallo!

Ich bastel gerade mit Freunden einen Cocktail-Roboter. Für diesen Zweck habe ich den Deckel von Einmachgläsern nachmodelliert. Da kommen dann noch Löcher für Schläuche hinein und danach soll das ganze den Glasdeckel ersetzen und das Einmachglas wasser- und luftdicht abschließen (den Gummiring verwende ich natürlich weiterhin).

Ich wollte Euch deshalb nach Euren Erfahrungen un Empfehlungen fragen, wie man einen Ausdruck möglichst gut dicht bekommt.

Folgende Tipps hab ich mir schon aus dem Internet zusammengesucht:

Ausdruck
  • Möglichst große Düse, weil weniger Spalte und dickere Wände
  • Nach Möglichkeit 10 Grad heißer drucken als normal, damit der Druck besser verschmilzt
  • Mindestens 3 Perimeter, 3 dichte Schichten unten und 3 dichte Schichten oben
  • Multiplier etwas vergrößern (105-115 %)

Das hat auch schon ganz gut funktioniert, aber es ist noch nicht hundertprozentig dicht.

Ich hab auch ein paar Tipps gefunden für die "Nachbehandlung" also um einen nicht ganz dichten Ausdruck noch dicht zu bekommen. Dazu findet man:

Nachbehandlung
  • Mit heißem Wachs bestreichen oder
  • grundieren und/oder lackieren

Meine Rahmenbedingungen wären folgende:
  • Druck in PLA
  • Das Ding kommt mit Lebensmitteln und Alkohol in Kontakt und sollte dabei keine Stoffe abgeben (lebensmittelecht)
  • Nachbehandlung sollte möglichst unsichtbar sein (also transparenter Lack oder so wäre schon okay)
  • je günstiger und leichter zu beschaffen desto besser

Was habt ihr für Erfahrungen gemacht? Wie druckt ihr wasser- und luftdichte Objekte? Wie behandelt ihr sie nach? Welche Grundierungen bzw. Lacke kann man günstig und einfach (am besten im Baumarkt) besorgen, damit der Bauteil wasser- und luftdicht wird?

Danke im Voraus für Eure Tipps!

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 08.10.18 07:46.
Re: Wasser- und Luftdicht
08. October 2018 06:10
Alle meine Boote sind im Spiralvasenmodus mit PLA gedruckt, also nur 1 Perimeter.
Druckbreite 0,6 und Layerhöhe 0,3.
Düsendurchmesser ist 0,5 mm.
Temperatur, je nach Material: 210 bis 220°.

Gruß Michael


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Re: Wasser- und Luftdicht
08. October 2018 07:18
Quote
wersy
Alle meine Boote sind im Spiralvasenmodus mit PLA gedruckt, also nur 1 Perimeter.
Druckbreite 0,6 und Layerhöhe 0,3.
Düsendurchmesser ist 0,5 mm.
Temperatur, je nach Material: 210 bis 220°.

Gruß Michael

Danke. Die schauen super aus, Deine Boote!

In meinem Fall ist das leider nicht wirklich eine Option, weil die Deckel ziemlich massiv sein sollten und Überhänge hat. Er muss auch etwas Überdruck aushalten... und wird mit einer Metallklammer auf das Einmachglas gepresst. Spiralvase ist da glaub ich zu filigran...

Gibt es noch andere Möglichkeiten?

2-mal bearbeitet. Zuletzt am 08.10.18 09:15.
Re: Wasser- und Luftdicht
09. October 2018 00:19
Moin,

in den Slicer-Einstellungen gibt es meist ein Feld für "infill outline overlap" oder ähnlich. Das bestimmt, wie weit (in %) der Infill (in diesem Fall der wichtige solid Infill, also Top- und Bottomlayer) die Perimeter überlappt. Setze den Wert mal auf so 25%. die Top- und Bottomlayer sollten jeweils etwa 1mm Dicke (4-5*0,2mm Layer oder 3-4*0,3mm Layer) haben, damit auch ja alle Lücken verschlossen sind.

Gruß
Julien


Wer rasiert mit mir KingKong? Der wichtigste Guide - Triffid Hunter's Calibration Guide


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Re: Wasser- und Luftdicht
09. October 2018 05:22
Nun... mir kommt jetzt die Frage hoch.. wie macht sich denn Dein Problem mit der Dichtigkeit bemerkbar... (Gas oder Flüssig) ?

Wenn Wersy im Spiralmodus Boote druckt die, so habe ich es verstanden, nicht absaufen weil ein Perimeter da schon reicht (natürlich mit der richtigen Drucktechnik) wundere ich mich das Du mit drei Perimetern über Undichtigkeiten klagst.

Da Du ja berichtest das auch mechanische Belastungen eine Rolle spielen wäre mein Ansatz folgender:

Perimeter auf 5 erhöhen, Layerhöhe verringern (Druckzeit sollte zum Test dann mal keine Rolle spielen), Infill auf 50% setzen (da vielleich auch andere Infillmuster versuchen).
Gerade weil Du auch die Lebensmittelechtheit ansprichst...... Lacke ??? Dickes Fragezeichen !


Die Dummheit ist rund. Niemand weiß, wo sie anfängt und wo sie aufhört.

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(Wood) CTC - i3Clone a.D.
(Yellow) i3-Steel Eigenbau ( Ramps 1.4 )
(Green) Prusa i3-MK3
(Red) DICE von Skimmy
(Blue) Anycubic Chiron
(Grey) Qidi-Tech X-MAX

Luclass
Re: Wasser- und Luftdicht
09. October 2018 07:24
Ich denke das Thema ist nicht die Dichtigkeit durch die Perimeter. Das merkt man ja schon wenn man die Boote von wersy anschaut oder sich an die Vasen erinnert. Das größere Thema dürfte die Dichtheit durch die Bottom/Toplayer hindurch sein.

Ich hab vor längerer Zeit mal einen recht hohen Halter der bionisch entworfen war gedruckt. Mehrere Perimeter, viele überextrudierte Bottomlayer, 0% Infill und keine Toplayer. Augenscheinlich war das dicht. Das Gedruckte Teil war nur die Hülle, das Teil wurde später mit einem Gießharz ausgegossen. Dieses war jedoch so flüssig, dass es mit der Zeit (15min) unten wieder rausgesickert ist, nicht viel aber zunehmend mehr. Das Harz war nicht so niederviskos wie Wasser.


P3Steel Toolson MK2 / TMC2209 + TMC2100 / Marlin 1.1.8 / Ramps 1.4 / 24V / S3D
Re: Wasser- und Luftdicht
09. October 2018 13:16
Vielen Dank für Eure Antworten und ... ähm... Anteilnahme grinning smiley

@luclass
Quote
luclass
Nun... mir kommt jetzt die Frage hoch.. wie macht sich denn Dein Problem mit der Dichtigkeit bemerkbar... (Gas oder Flüssig) ?
Häufig gar nicht stark. Also ich hatte echt sehr gute Ergebnisse schon, wo vielleicht 1 Tropfen Wasser alle 10 Minuten rausgetropft ist, oder so. Siehe hier:

Mit Gas konnte ich es leider nicht testen... naja, hätte die leere Flasche untertauchen können. Aber hab ich noch nicht gemacht.

Teilweise waren die Ergebnisse aber etwas weniger dicht und es ist das Wasser schneller ausgetreten. Meine Frage zielt daher in erster Linie auf die Nachbehandlung (Lack, Klebstoff, Wachs) ab, damit ich nicht jeden nicht ganz so dichten Druck wegwerfen muss. Natürlich nehme ich aber auch gerne Ratschläge an, um besser zu drucken...

Quote
luclass
Wenn Wersy im Spiralmodus Boote druckt die, so habe ich es verstanden, nicht absaufen weil ein Perimeter da schon reicht (natürlich mit der richtigen Drucktechnik) wundere ich mich das Du mit drei Perimetern über Undichtigkeiten klagst.
Quote
MeisterMJ12
Ich denke das Thema ist nicht die Dichtigkeit durch die Perimeter. Das merkt man ja schon wenn man die Boote von wersy anschaut oder sich an die Vasen erinnert. Das größere Thema dürfte die Dichtheit durch die Bottom/Toplayer hindurch sein.
Ich glaube(!) ihr habt beide nicht ganz recht. Im Internet findet man häufig den Tipp, eine Dicke Düse (bis 2mm) zu verwenden, und dann Objekte im Spiralvasenmodus zu drucken, damit diese Objekte dann wasserdicht werden. So wie ich es verstehe, sind diese Objekte deshalb besonders dicht, weil sie quasi aus "einer Wurst" bestehen, und die Düse nie absetzen muss - also keine Retracts. Solange das Filament also heiß genug ist und sich gut mit der darunterliegenden Schicht verbindet, sollte es daher keine Lücken geben = dichter Druck. Wenn man mehrere Perimeter setzt und dann auch noch Infill hat, ist das nicht unbedingt gegeben - zumindest wenn die Perimeter anfangen und enden ergeben sich zwangsläufig Lücken bzw. könnte sich ein kleiner "Muggel" ergeben der dann bei der nächsten Schicht eine Lücke hervorruft...

Quote
ZipZap
in den Slicer-Einstellungen gibt es meist ein Feld für "infill outline overlap" oder ähnlich. Das bestimmt, wie weit (in %) der Infill (in diesem Fall der wichtige solid Infill, also Top- und Bottomlayer) die Perimeter überlappt. Setze den Wert mal auf so 25%. die Top- und Bottomlayer sollten jeweils etwa 1mm Dicke (4-5*0,2mm Layer oder 3-4*0,3mm Layer) haben, damit auch ja alle Lücken verschlossen sind.
Das ist auch ein guter Tipp! Werde ich machen, danke!

Denkt ihr eigentlich, es macht Sinn, die Düse im Slicer etwas dünner einzustellen, als sie tatsächlich ist? Ich hab diesen Tipp ein paar mal im Internet gefunden, aber fand ihn eher überflüssig, weil ich das gleiche Resultat ja wohl auch mit einem höheren Multiplier erreichen kann, oder?

Noch eine Frage: welche Layerhöher findet ihr sinnvoll?

Davon abgesehen wäre ich - wie gesagt - noch insbesondere an Tipps zur "Nachbehandlung" interessiert...

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 09.10.18 15:13.
Re: Wasser- und Luftdicht
10. October 2018 01:39
Moinmoin,

für normale Teile reicht eine Layerhöhe von 0,2mm, für Präzisionszteile 0,1mm oder darunter und für gröberes dann 0,3mm aufwärts. Das Verhältnis von Layerhöhe/Extrusionsbreite sollte 2/3 nicht überschreiten, sonst ist ein ordentliches Ablegen und Verschweißen nicht gewährleistet. Mache Dir bitte aber nicht die Illusion, dass eine große Layerhöhe in Kombi mit einer großen Düse (via Volcano o.ä.) eine massive Verkürzung der Druckzeit bringt, alle anderen Komponenten und die Rheologie der Kunststoffe machen Dir da einen Strich durch die Rechnung spinning smiley sticking its tongue out.

Die EW sollte im Slicer immer der Düsenbreite entsprechen: Wenn größer, dann "schiebt" die Düse immer etwas Kunststoff vor sich her, das hat man früher bei Düsen minderer Qualität gemacht um Defizite auszugleichen. Wenn kleiner dann "zieht" die Düse den Faden hinter sich her. Für bestimmte Anwendungen und Bridging sehr sinnvoll, im Normalbetrieb ist aber DW=EW eine sehr gute Wahl. Damit das ganze sauber funktioniert sollte natürlich (wie erwähnt) der Extruder kalibriert sein, über den EM wird nur noch die Feinstjustierung im 100tle Bereich vorgenommen.

Zur Düsenbreite: So lange das Verhältins (s.o.) stimmt bzw. nicht überschritten wird erhältst Du eine korrekte Verschweißung, da spielt es keine Rolle ob die Düse 2mm oder 0,2mm breit ist, das wird dicht. Beim Setzen mehrerer Perimeter setzt der Drucker auch nicht ab, er fährt die Strecke in einem Durch und springt immer nur eine Bahn nach innen ohne die Nadel abzusetzen oder den Extrusionsfluss zu stoppen.


Gruß
Julien


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Re: Wasser- und Luftdicht
10. October 2018 05:32
Noch ein Tipp zum Abdichten bzw. Nachbehandeln.
Hast du mal an Silikon gedacht? Hier verwenden ja einige (auch ich) gießfähiges 2K Silikon, um Verhüterli für die Hotends zu erstellen.

Das Silikon gibt es auch lebensmittelecht, sogar mit Zulassung für den Lebensmittelbereich.

Man könnte also einfach einen Deckel drucken, der stabil genug für die Anwendung ist. Dann noch eine passende Silikondichtung gießen (die Form kommt auch aus dem Drucker) und fertig ist die Wurst.


Gruß Patrick


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Re: Wasser- und Luftdicht
10. October 2018 05:54
Hi Patrick,

kannst Du mal nähers auf die Silikon Verhüterlis eingehen wie Du das machst?
Ich hätte da nämlich was an meinem Anycubic i3 Mega wo ich gerne noch verbessern
möchte.

Oder soll ich besser und einfach einen neuen Thread dazu aufmachen?

Wir können aber auch gerne per E-Mail darüber diskutieren, da es hier leider im Forum
mit Privater Nachricht und einer Benachrichtung per E-Mail bei Erhalt einer Nachricht
immer noch nicht funktioniert! angry smiley

Gruß Wutz
Re: Wasser- und Luftdicht
10. October 2018 08:46
Quote
ZipZap
Das Verhältnis von Layerhöhe/Extrusionsbreite sollte 2/3 nicht überschreiten, sonst ist ein ordentliches Ablegen und Verschweißen nicht gewährleistet.

Ich nehmen an, du meinst, nicht unterschreiten, also weniger breit im Verhältnis zur Höhe.
Mit 1:2 hat jemand im rc-network eine bessere Layerhaftung festgestellt.
Das ist auch gut nachvollziehbar. Der Anpressdruck ist dann nicht nur höher, die Kontaktfläche ist im Verhältnis auch breiter.


Quote
ZipZap
Die EW sollte im Slicer immer der Düsenbreite entsprechen: Wenn größer, dann "schiebt" die Düse immer etwas Kunststoff vor sich her, ...

Hier könnte eine minimal breitere EW vorteilhaft sein. Die Düse schiebt das Material aber eher zur Seite.
Auch hierbei entsteht ein höherer Anpressdruck, der auch beim ersten Layer eine bessere Bodenhaftung erzeugen soll.
Das ist vielleicht auch der Grund, warum meine Boote mit 0,3/0,6 mm dicht sind.

Und ja, eine größere Düse führt nicht zwangsläufig zu mehr Dichtheit.

Gruß Michael


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Re: Wasser- und Luftdicht
10. October 2018 08:52
Quote
MeisterMJ12
Ich denke das Thema ist nicht die Dichtigkeit durch die Perimeter. Das merkt man ja schon wenn man die Boote von wersy anschaut oder sich an die Vasen erinnert. Das größere Thema dürfte die Dichtheit durch die Bottom/Toplayer hindurch sein.

Genau das habe ich auch festgestellt - zumindest bei PETG.
Der 2,1 mm dicke Heckspiegel (7 solid Bodenlayer), ist bei keinem der 4 Boote dicht geworden.

Gruß Michael


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Re: Wasser- und Luftdicht
10. October 2018 13:06
Quote
ZipZap
Moinmoin,

für normale Teile reicht eine Layerhöhe von 0,2mm, für Präzisionszteile 0,1mm oder darunter und für gröberes dann 0,3mm aufwärts. Das Verhältnis von Layerhöhe/Extrusionsbreite sollte 2/3 nicht überschreiten, sonst ist ein ordentliches Ablegen und Verschweißen nicht gewährleistet. Mache Dir bitte aber nicht die Illusion, dass eine große Layerhöhe in Kombi mit einer großen Düse (via Volcano o.ä.) eine massive Verkürzung der Druckzeit bringt, alle anderen Komponenten und die Rheologie der Kunststoffe machen Dir da einen Strich durch die Rechnung spinning smiley sticking its tongue out.

Die EW sollte im Slicer immer der Düsenbreite entsprechen: Wenn größer, dann "schiebt" die Düse immer etwas Kunststoff vor sich her, das hat man früher bei Düsen minderer Qualität gemacht um Defizite auszugleichen. Wenn kleiner dann "zieht" die Düse den Faden hinter sich her. Für bestimmte Anwendungen und Bridging sehr sinnvoll, im Normalbetrieb ist aber DW=EW eine sehr gute Wahl. Damit das ganze sauber funktioniert sollte natürlich (wie erwähnt) der Extruder kalibriert sein, über den EM wird nur noch die Feinstjustierung im 100tle Bereich vorgenommen.

Zur Düsenbreite: So lange das Verhältins (s.o.) stimmt bzw. nicht überschritten wird erhältst Du eine korrekte Verschweißung, da spielt es keine Rolle ob die Düse 2mm oder 0,2mm breit ist, das wird dicht. Beim Setzen mehrerer Perimeter setzt der Drucker auch nicht ab, er fährt die Strecke in einem Durch und springt immer nur eine Bahn nach innen ohne die Nadel abzusetzen oder den Extrusionsfluss zu stoppen.


Gruß
Julien

Danke für den Input Julien!

Wenn man im Internet nach Anleitungen zum Wasserfest drucken sucht, findet man immer wieder den Tipp eine größere Düse zu verwenden. Begründet wird das damit, dass das zu weniger "Rillen" führt. Also im Optimalfall ist eine Rille ja kein Grund, dass etwas undicht ist. Allerdings tritt eine undichte Stelle am ehesten eben bei Rillen auf (also wenn es nicht optimal läuft). Insofern versuchen offensichtlich einige Leute, die Anzahl der Rillen und damit das Risiko für undichte Stellen zu minimieren.
Hier ein Beispiel für solche Tipps:
[www.youtube.com]

Was die Layer-Höhe betrifft, ist das Internet sich uneins: manche sagen höhere Layer (auch zwecks weniger Rillen) andere niedrigere Layer (weil dichter). Ich hab schon bei meiner 1mm Düse gute Erfahrungen mit Layern von 0,4-0,1mm Höhe gemacht.

Auch zu kleinerer Nozzlebreite wird geraten, finde ich aber seltsam:
[staticfloat.de]

In diesem Video wird auch zum Vasenmodus geraten. Und das macht denk ich schon einen Unterschied zu mehreren Perimetern. Wenn ich ein Objekt im Vasenmodus drucke, wird die Düse vom Anfang bis zum Ende des Drucks gar nicht absetzen. Wenn ich 2 Perimeter (also nur einen mehr) habe, dann setzt die Düse nach jedem Layer ab. Und beim Absetzen *kann* (muss nicht) ein Leck entstehen. Persönlich habe ich den Vasenmodus nur einmal probiert und es ist deutlich undichter geworden als wenn ich einen schönen soliden Deckel gedruckt hätte. Das kann aber auch am verwendeten Modell und am zugegeben noch nicht ganz optimal kalibrierten Drucker liegen...

Quote
PaddyCube
Das Silikon gibt es auch lebensmittelecht, sogar mit Zulassung für den Lebensmittelbereich.

Man könnte also einfach einen Deckel drucken, der stabil genug für die Anwendung ist. Dann noch eine passende Silikondichtung gießen (die Form kommt auch aus dem Drucker) und fertig ist die Wurst.
Ein super Vorschlag, aber für meinen Zweck vielleicht nicht ganz praktikabel. Erstens, weil meine Ergebnisse schon ohne Silikon ziemlich gut sind - es geht wirklich nur darum, noch eine letzte Versiegelung zu machen, falls das Ding nicht hundertprozentig dicht ist. Zweitens muss ich zwei Schläuche in das Glas leiten, und dafür Löcher vorsehen. Und diese Löcher wären dann im Silikon vielleicht auch undicht... Insofern ein hoher Aufwand ohne sicheren Erfolg... Aber für andere Anwendungen sicher super.

Muss jetzt mal schnell weg zu einem 3D-Drucker Treffen smiling smiley

Werde später am Abend noch ein Video von meinem letzten Versuch posten und meine akuten Probleme damit andiskutieren. Als Teaser schonmal jetzt zusammengefasst:
  1. Der erste Toplayer (also wenn der Drucker die erste Schicht auf dem Infill druckt) führt oft dazu, dass der Extruder durchdreht
  2. Ich hab an einer Stelle in meinem Druck ein massives Curling-Problem.

Wie gesagt, liefere Bilder und ev. ein Video später nach smiling smiley

Danke und LG

Marcel
Re: Wasser- und Luftdicht
10. October 2018 19:26
Das war ein sehr nettes 3D-Druck-Treffen.

Anyway, hier wie versprochen der jüngste Druck meines Deckels:
[youtu.be]

Ist eigentlich ziemlich gut geworden und auch sehr dicht. Also wenn alle drucke so dicht werden, brauche ich keine Nachbearbeitung.

Das insbesondere dafür dass ich mit 2 Problemen kämpfe:

Curling:

(Weiß gar nicht, ob man es hier als Curling erkennt, aber während des Drucks ist es recht klar als Curling erkennbar.)

Und Filament Grinding:
speziell wenn größere Flächen den ersten Top Layer bekommen. Also wenn viele Layer Infill waren und der Druck dann den ersten Top-Layer bekommen soll.
In meinem Deckel ist so offenbar ein ganzer Layer ausgefallen (glücklicher Weise ist es trotzdem dicht geworden). Ich hoffe, man erkennt den fehlenden Layer hier mitten in der Struktur der kleiner werdenden Intervalle zwischen den anderen Layern.:

Das ist insbesondere ein Problem, weil ich neben dem Drucker warten muss und darauf aufpassen ob es auftritt. Wenn ich kurz nachher das Filament wieder kräftig in den Extruder drücke, lässt es sich meist beheben. Sonst ist der Druck verloren.

Ich weiß nicht genau, wo das Problem liegt. Mechanik? Slic3r? Firmware-Settings?

Den GCode und das stl findet ihr jdfs. hier:
[nextcloud.yeara.net]

Das Problem ist erstmals schätzungsweise irgendwo von Layer 29 bis 31 aufgetreten.

Aber vielleicht liegt das Problem ja auch in den Extruder-Settings in der Firmware?
extruder.hotend.default_feed_rate               600           # Default rate ( mm/minute ) for moves where only the extruder moves
extruder.hotend.acceleration                    500           # Acceleration for the stepper motor mm/sec²
extruder.hotend.max_speed                       50            # Maximum speed in mm/s

Re: Wasser- und Luftdicht
11. October 2018 08:17
Wenn du "Filament Grinding" hast, dann ist das natürlich ein Glücksspiel mit dem Druck. Offenbar hat dein Extruder Probleme damit das Filament gleichmäßig durchzuschieben, dann kommt auch weniger Plastik aus der Düse als der Slicer berechnet hat. Dicht wird das so nicht. Da sollte schon so viel Plastik rauskommen wie geplant, selbst wenn du manuell nachschiebst hast du eine Stelle mit zu wenig Plastik. Ganz zu schweigen davon das es wahrscheinlich Stellen gibt an denen der Extruder nur ein bisschen stockt und du nicht mal merkst das der Faden zu dünn ist.

Was für einen Extruder nutzt du? Was für ein Hotend? Nutzt du PLA mit Retracts?
Re: Wasser- und Luftdicht
12. October 2018 10:22
Ich hab einen E3D v6 Clon und den Standard-Bowden Extruder vom P3Steel Toolson MK2.

Mein PLA ist von bq und ich nutze Firmware Retracts mit diesen Werten:

extruder.hotend.retract_length                  2.5            # Retract length in mm
extruder.hotend.retract_feedrate                60           # Retract feedrate in mm/sec
extruder.hotend.retract_recover_length          0            # Additional length for recover
extruder.hotend.retract_recover_feedrate        8            # Recover feedrate in mm/sec (should be less than retract feedrate)
#extruder.hotend.retract_zlift_length           0            # Z-lift on retract in mm, 0 disables
#extruder.hotend.retract_zlift_feedrate 6000 # Z-lift feedrate in mm/min (Note mm/min NOT mm/sec)
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